水稻胞质fba基因在鱼腥藻7120中的表达及其对光合碳同化的调控

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1、上海师范大学硕士学位论文水稻胞质FBA基因在鱼腥藻7120中的表达及其对光合碳同化的调控姓名：冯燕申请学位级别：硕士专业：水生生物学指导教师：王全喜;施定基20050501卜内，」‘范少、学映{影位il}又摘安摘要光合作用是地球上最重要的化学反应，是所有生命活动的能量最终来源。光合作用包括了一系列复杂的反应，其中碳固定反应是光合作用调控的核心环节。降低特定酶活性的反义抑制转基因植物的应用，给卡尔文循环的调控研究带来的意想不到的结果，在一个较广的范围内，降低关键酶Rubisco的酶活性并不影响碳流量。而传统上不被重视的催化可逆反应的果糖-1,6一二磷酸醛缩酶(Fruct

2、ose-1,6-bisphosphatealdolase,FBA,EC4.1.2.13)活性降低后，明显抑制了转基因植物的光合碳流量，暗示非调控酶在加速碳固定反应方面有着非常大的潜力。在这样的背景下，本论文以研究提高FBA活性对是否确实能够加速碳固定反应为目的，用过表达的方法将水稻胞质FBA嵌合基因转入鱼腥藻7120，对其进行酶活、生长、光合放氧等一系列生理指标的测定，实验主要内容及结果如下;1)将FBA嵌合基因连接在光诱导的高效启动子即sbA(来自叶绿体的光诱导型高效启动子)下游，克隆入pDC-08中构建既能在大肠杆菌又能在蓝藻中表达的穿梭表达载体pDC-FBA，并

3、通过三亲接合转移法转入鱼腥藻712002)对转基因鱼腥藻及转空载体鱼腥藻、野生型鱼腥藻中FBA酶活性比较发现，转基因藻中FBA酶活性得到了提高，大约比野生藻提高了31.2%03)对FBA转基因鱼腥藻的光合放氧活性数据表明，与野生型鱼腥藻相比，其净光合放氧速率提高了19.2%，真实光合放氧速率提高了20.6%;在添加IOmMNaHCO;混合培养时，FBA转基因藻与野生藻光合放氧速率的差距明显增大，在对数生长中期时，此差距更为显著，净光合提高29.4%，真实光合提高31.9%，对数生长后期差距减小，净光合提高16.9%，真实光合提高17%.4)转FBA鱼腥藻生长适宜温度3

4、00C，与野生藻基本一致:转基因藻适宜pH值为8.4.一9.4,高于野生藻。5)生长曲线及放氧光合测定数据表明，转基因藻利用HCO3一的能力强干野生藻以上结果证明，在鱼腥藻体内特异的提高非调控酶FBA的含量，确实能够在一定释度F..提高转基因藻光合活性，并且能够提高转基因藻利用HCO打的能力。，勺y(范人学帜{学位论交摘翌到目前为}卜将高等植物细胞中碳同化阶段催化可逆反应靶酶基因转入蓝藻，提高车专基因蓝藻同化co。效率还未见任何报道。关键词:果糖-1,6一二磷酸醛缩酶(FBA)鱼腥藻7120光合碳同化转基因鱼腥藻酶学活性光合放氧NaHCO;I海示范人学fu川万学位论文

5、摘要AbstractPhotosynthesisisthemostimportantehemicreactionintheworldsinceitistheultimatelyenergysourceofanylivingorganisms.Photosynthesiscontainsaseriesofcomplexprocesses,andcarbonassimilationisthemostimportantpartofthem.Overthelast20years,thereweresomeunexpectedfindingsaboutCalvincyclewi

6、thpracticingofantisensetransgenicplants.Asaresult,underawiderangeofcondition,decreaseofribulose-1,5-bisphosphatecarboxylase/oxygenase(Rubisco)activityhadlittleimpactonthecontrolofcarbonfixation.Meanwhile,non-regulatedenzymeswitchcatalyzingreversiblereactionssuchasfructose1,6-bisphosphat

7、ealdolases(FBA)汕ichcatalyzingthecleavageoffructose1,6-bisphosphate(FBP)exertedsignificantcontrolovercarbonflux.InordertogetmoreinformationabouttheregulationofFBAinCalvincycleatgenelevel,FBAgenefromricecytoplasmwastransferredintofilamentous,heterocystourcyanobacteriumAnabaenasp.